潜油电泵机组目前已经成为采油工业中的主导设备,为了提高机组的可靠性及工作效率,对机组的工作状况进行实时监测显得尤为重要。考虑机组复杂的工作条件,包括高温、高压、强腐蚀及井深上达几千米等,实现对井下参数检测并将其准确可靠地传输到地面仪表是该领域的研究重点。本课题设计了一种潜油电泵井下参数监测装置,可以实现可靠的数据传输,并且具有较高的检测精度。本课题设计的潜油电泵井下参数监测装置可以实现以下参数的监测:泵入口压力、出口压力、入口温度、电机绕组温度、机组振动及漏失电流。系统分为两个部分:井下检测单元和井上数据处理及显示单元。系统巧妙利用潜油电机的三相电缆作为传输媒介,精简了结构并节省了成本。本课题重点为提高系统的精度,从多个角度进行了设计,包括元器件的选择、采用电流信号传输数据、多重滤波及查表补偿的方法等。井下检测单元的设计是本课题设计的重点。它完成参数数据的采集和调理以及电压-电流转换的功能。其中,井下传感器采用反激变换器供电,其带载能力直接影响电路的工作情况。数据采集和调理部分主要是将传感器的信号放大到适合AD采样的电压范围,然后采用PIC单片机控制数据选择器分时选通参数数据,最后采用电压-电流转换电路,将数据以帧的格式传输至井上单元。井上单元由两部分构成:井下供电部分和数据处理及显示单元,井下供电主要是采用倍压整流电路获得井下的供电电压;数据处理及显示单元主要作用是进行数据采样、滤波及显示。其中数据采样和滤波部分是由ARM7系统完成,显示及信息存储部分由ARM9系统完成。两部分之间依靠串口进行通讯。外扩16位AD采样芯片及数字滤波技术的引入,进一步提高了系统的测量精度。本课题设计的潜油电泵井下参数监测设备,通过地面仪表可以实时监测各个参数数值并进行报警,还可以存储一定时间的监测数据及报警信息,以供查询和分析。极大的方便了客户,同时有利于机组的高效运行。整个系统经过工业现场的测试,运行稳定可靠,测量参数精度满足应用需求。最后分析了机组运行工况点的影响因素,并提出了两种提高泵效的方法,为进一步研究奠定了基础。